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El extraño comportamiento de las células cuando reciben quimioterapia

Científicos de la Unidad de Investigación del Hospital de La Candelaria descubren una transformación del núcleo celular cuando se expone al tratamiento oncológico

El investigador del Hospital de la Candelaria Félix Machín observa este proceso celular en su ordenador. | | CARSTEN W. LAURITSEN

Cuando las células sanas reciben quimioterapia, su núcleo –donde guardan el ADN– se abraza con la estructura que se encarga de la digestión celular, el lisosoma. Este comportamiento, descrito por primera vez en el mundo, ha llamado la atención de un grupo de científicos de la Unidad de Investigación del Hospital Universitario Nuestra Señora de la Candelaria, pues reconocen no saber ni el motivo por el que ocurre ni las consecuencias que derivan de esta extraña forma de actuar.

El equipo de investigación ha publicado este asombroso comportamiento celular en la revista Life Science Alliance y ha comenzado a estudiar, a través de un nuevo proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia, las razones que llevan a las células a «vincular» su contenido genético a un orgánulo que facilita, básicamente, que la célula engulla partes de sí misma para poder sobrevivir.

Los científicos han observado este proceso en un momento muy concreto de la división celular, llamado metafase. «Se trata de una etapa muy importante dentro de la división –explica el investigador principal de este proyecto, Felix Machín–, pues es cuando la célula transmite su ADN a sus hijas». Cuando existe un daño celular, como el que provoca la quimioterapia, las células sanas bloquean el ciclo celular para evitar cometer un «error» en la transmisión de material hereditario. «Esperan que pase el efecto del tratamiento y entonces reparan daños y siguen adelante», explica el investigador. Las células cancerosas no pueden hacerlo y por eso estos tratamientos son efectivos para acabar con ellas.

Ahora los investigadores han observado que ciertos tipos de quimioterapia generan este fenómeno que nadie había descrito hasta el momento. «De alguna manera observamos cómo asocian su núcleo al lisosoma en una relación muy íntima, como si se abrazaran», afirma Machín. Se acercan tanto que el núcleo celular, que de normal es redondo, se desfigura totalmente hasta convertirse en un «dónut» cuyo hueco rellena el lisosoma.

Lo que sorprende a los científicos es que en ese momento de bloqueo se abrace, precisamente, a este orgánulo. El lisosoma es la estructura celular encargada, entre otras cosas, de realizar la autofagia, que, literalmente significa «comerse a sí mismo». Se trata de un proceso, que ha ganado popularidad por su uso en algunas dietas, que pretenden que las células entren en un «letargo» para reciclar sus componentes cuando no obtienen suficientes nutrientes en forma de alimento. Un tipo de «modo ahorro» celular. Este proceso también sirve para eliminar proteínas nocivas y «se relaciona con el retraso del envejecimiento», por lo que es importante para la salud.

Esta unión se producía por un crecimiento exorbitado de la membrana que protege el núcleo. Sabiendo que esto ocurre por la síntesis de lípidos, los investigadores decidieron suprimir ese proceso y observar lo que ocurría. «Vimos que esa unión no existía cuando eliminábamos la síntesis de lípidos, así que hemos podido dar cuenta de que este fenómeno también tiene una relación directa».

Los investigadores observaron este fenómeno en un modelo de células vivas que había sido tratado con un tipo concreto de agentes quimioterapéuticos utilizada en cánceres sólidos –de mama, colon, hígado o riñón–, llamados inhibidores de microtúbulos. Además, utilizaron una técnica de marcaje con proteínas fluorescentes para comprobar cómo reaccionaban las estructuras celulares a tiempo real.

El cáncer es una enfermedad muy compleja. «Ya no es solo que un tumor varíe de una persona a otra, sino que en una misma persona pueden haber grandes variaciones entre células del mismo tumor y actuar diferente frente a la quimioterapia o la radioterapia», resalta el científico. Esto provoca, por ejemplo, algunas células del mismo tumor puedan ser eliminadas mientras otras sobreviven.  De ahí que los científicos crean que la solución para erradicar completamente un tumor sea entender mejor cómo afectan los tratamientos oncológicos al entorno celular.

Machín y su equipo llevan muchos años intentando conocer cómo reaccionan tanto las células sanas como las tumorales a los procesos de quimioterapia.  Como explica, «aún hay muchas incógnitas sobre cómo afecta el tratamiento a nuestro organismo». No es de extrañar, pues  se empezó a utilizar en la medicina –allá por 1940–  por el simple hecho de que funcionaba. «A esto es lo que llamamos medicina basada en evidencias», explica. Y aunque la investigación del cáncer ha avanzado mucho en los últimos años, aún existen ciertos fenómenos que se escapan del entendimiento de médicos y científicos. Ejemplo de ello serían las razones por las que un tratamiento oncológico funciona mejor en unas personas que en otras o por qué hay tumores que se eliminan más rápido que otros.

La quimioterapia y la radioterapia atacan al material genético de las células de cualquier organismo vivo. Funcionan, en principio, porque la terapia daña irreversiblemente a las células tumorales, que han perdido el mecanismo para corregirse a sí mismas, haciendo que no se puedan multiplicar más y desaparezcan.  Las células sanas, por su parte, al disponer aún de la fórmula para corregirse, suelen entrar en un letargo para evitar sufrir daños hasta que vuelven a disponer de las condiciones óptimas para replicarse.

Tras dar cuenta de esos resultados a nivel internacional, los científicos han querido seguir ahondando en este inusual comportamiento. Lo harán gracias a un proyecto concedido por la Agencia Estatal de Investigación que les dotará de financiación suficiente para los próximos tres años.  El siguiente paso, en el que está trabajando el equipo, es saber si este comportamiento se replica en células tumorales.  «Otros grupos han publicado estudios en los que se intuye que ocurre algo similar, pero vamos a comprobarlo», reseña el investigador. Y, cómo no, también tratarán de arrojar luz sobre este misterio. «Tenemos algunas hipótesis pero no queremos sacarlas a la luz hasta que no hayamos conseguido resultados», detalla.

Aunque se desconozca la razón que lleva a la célula sana a actuar de este modo cuando entra en contacto con la quimioterapia, los resultados abren la puerta a muchas nuevas preguntas. Conocer el comportamiento de las células ante estos estímulos dañinos «nos podría ayudar a hacer terapias más dirigidas a los pacientes», insiste Machín, lo que repercutirá en su bienestar y en una mejora en la eliminación del cáncer. «No sabemos si esta conexión entre el núcleo y el lisosoma protege o no a las células sanas de los efectos secundarios del tratamiento, pero si lo vemos por el microscopio es que para algo debe servir».

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